電壓測量儀器的制造方法
【專利摘要】一種用于直流電壓測量的電壓測量儀器，六個步進盤都由測量盤和與測量盤結構相同的代換盤組成，它前面二個步進盤的測量盤和代換盤的相鄰觸點間焊接1Ω電阻一個，后面三個步進盤測量盤與代換盤上的觸點與第三步進盤測量盤與代換盤上的對應觸點連接，它使電壓測量儀的開關接觸電阻及變差、熱電勢對電壓測量儀器影響都很小。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及對直流電壓進行測量的儀器。 電壓測量儀器
【背景技術】
[0002] 當前對于有五個步進盤的電壓測量儀器，在五個步進盤之間的連接上，中間盤普 遍采用開關當前對于有多個步進盤的電壓測量裝置，在多個步進盤之間的連接上，中間 盤普遍采用開關切換，這樣就產生接觸電阻的變差，給分辨率帶來限制。為了克服該問 題，一般采用大電刷以增大接觸面積，并采用銀一銅復合材料；申請號200510062236. 9、 200810121910. X等發明專利公開了有多個步進盤的電壓測量裝置解決開關接觸電阻變差 的新方法，它的多個步進盤都由測量盤及代換盤組成，每個測量盤及代換盤上都有電阻，它 的多個步進盤上的測量盤與代換盤在電路中組成了橋式線路，它最大的毛病在于誤差不獨 立，一旦測量盤某點示值超差，就無法確定是哪只電阻超差引起的，這對鑒定與維修帶來不 便。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是設計一種有六個步進盤的電壓測量儀器，它不采用橋式線路，這 樣誤差可以獨立，且后三個步進盤觸點間沒有電阻，這可以降低成本，減小儀器體積。
[0004] 本發明的技術方案這樣采取：電壓測量儀器從調節范圍在2. 2?3V之間的外接 工作電源E正極端鈕經過由20只5Ω電阻串聯構成的可調電阻RP1、由21只0. 25Ω電阻 串聯構成的可調電阻RP2、及調節范圍在〇?〇. 26 Ω之間的可調電阻RP3、經過六個步進盤， 到101. 8 Ω調定電阻RN，再經過0?0. 2 Ω可鎖定滑動觸點的可調電阻RP4回到調節范圍在 2. 2?3V之間的外接工作電源E負極端鈕組成電壓測量儀器工作回路；從不飽和標準電池 EN正極經過兩個常閉觸點之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關K到101. 8 Ω調定電阻RN和調 節范圍在0?0. 2 Ω之間可鎖定滑動觸點的可調電阻RP4，再經過200K Ω電阻&到不飽和 標準電池EN負極組成電壓測量儀器標準回路；用于連接被測量"Ux"的兩個端鈕，正極端鈕 經過六個測量盤后，再經過兩個常閉觸點之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關K到負極端鈕 組成電壓測量儀器補償回路；其特征在于第一步進盤由有〇、1、2、……10共11個檔位的測 量盤I與有〇、1、2、……10共11個檔位的代換盤Γ組成，測量盤I與代換盤Γ上每兩 個相鄰觸點間焊接1Ω電阻一只，第二步進盤由有0、1、2、……10共11個檔位的測量盤II 與有〇、1、2、……10共11個檔位的代換盤ΙΓ組成，測量盤II與代換盤ΙΓ上每兩個相 鄰觸點間焊接1 Ω電阻一只，第三步進盤由有0、1、2、……10共11個檔位的測量盤III與 有〇、1、2、……10共11個檔位的代換盤ΙΙΓ組成，測量盤III與代換盤ΙΙΓ上每兩個 相鄰觸點間焊接0. 1111 Ω電阻一只，測量盤III的第"0"觸點為電路節點A，代換盤ΙΙΓ 的第"10"觸點為電路節點B，第四步進盤由有0、1、2、……10共11個檔位的測量盤IV與 有〇、1、2、……10共11個檔位的代換盤IV'組成，第五步進盤由有0、1、2、……10共11 個檔位的測量盤V與有0、1、2、……10共11個檔位的代換盤V'組成，第六步進盤由有0、 1、2、……10共11個檔位的測量盤VI與有0、1、2、……10共11個檔位的代換盤VI'組 成，第四步進盤中測量盤IV與代換盤IV上的各個觸點,第五步進盤中測量盤V與代換盤 V'上的各個觸點，第五步進盤中測量盤V與代換盤f上的各個觸點，第六步進盤中測量 盤VI與代換盤vr上的各個觸點，與第三步進盤中測量盤III與代換盤ΙΙΓ對應觸點連 接，第三步進盤測量盤ΠΙ的金屬接觸環與代換盤ΙΙΓ的金屬接觸環間用998. 89 Ω的電 阻札連接，第四步進盤測量盤IV的金屬接觸環與代換盤IV'的金屬接觸環間用9999Ω的 電阻R2連接，第五步進盤測量盤V的金屬接觸環與代換盤V'的金屬接觸環間用100ΚΩ的 電阻R 3連接，第六步進盤測量盤VI的金屬接觸環與代換盤VI'的金屬接觸環間用1000ΚΩ 的電阻R4連接，每個步進盤測量盤上的電刷與代換盤上的電刷轉動時同步，測量盤III的 第"0"觸點即節點A連接測量盤II的第"0"觸點，測量盤II的金屬接觸環連接測量盤I 的金屬接觸環，代換盤ΙΙΓ的第"10"觸點即節點B連接代換盤ΙΓ的第"10"觸點，代換 盤ΙΓ的金屬接觸環經過79.91Ω的電阻R 5連接代換盤Γ的金屬接觸環，測量盤I的第 "10"觸點通過100Ω電阻R6連接代換盤Γ的第"0"觸點，代換盤Γ的第"10"觸點連接 101. 8 Ω調定電阻RN高電位端，測量盤I的第"0"觸點連接可調電阻RP3低電位端，用于連 接被測量"U x"的兩個測量端鈕，正極端鈕與測量盤I的第"0"觸點連接，負極端鈕經過兩 個常閉觸點之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關K后與測量盤III的第" 10"觸點連接。
[0005] 通過以上技術方案，第一、第二、第三步進盤開關結構相同，電阻阻值相同，且第 四、第五、第六步進盤觸點間都沒有電阻，這給生產與維修帶來方便，也使電壓測量儀器結 構簡單，體積縮小，從而降低了生產成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006] 圖1是本發明的一種原理電路。
[0007] 在圖1中，20 X 5 Ω的可調電阻RP1，表示可調電阻RP1上有20只阻值是5 Ω的電阻 串聯，同理，21X0. 25 Ω的可調電阻RP2，表示可調電阻RP2上有21只阻值是0.25 Ω的電阻 串聯，第一步進盤、第二步進盤上的l〇X 1 Ω，表示測量盤與代換盤上都有10只阻值是1 Ω 的電阻串聯，在圖1中，步進盤上粗黑線條表不金屬接觸環，空心小圓圈表不金屬觸點，雙 向箭頭表示金屬電刷。
【具體實施方式】
[0008] 在圖1中，第一、第二、第三步進盤測量盤每步進增加的電阻等于代換盤每步進減 少的電阻，所以測量盤在轉動過程中，電路總阻不變；節點A、節點B之間的三個步進盤中任 意一個步進盤轉動時，電流流過測量盤增加的電阻等于電流流過代換盤減少的電阻，反之 也然，所以，后三個步進盤不管置何示值，該步進盤在節點A與節點B之間電阻值不變，這能 保證后三個步進盤不管置何示值，各步進盤電阻比值基本不變，也保證流經各步進盤的電 流基本不變。
[0009] 電壓測量儀器標準工作電流設計成10mA，第一步進盤測量盤I的電刷與代換盤 Γ的電刷之間的經過100Ω電阻心的阻值是110Ω，第一步進盤測量盤I的電刷與代換盤 Γ的電刷之間經過節點A、節點B的阻值是990Ω，所以有9mA電流流過電阻1有1mA電 流流過過節點A到節點B。
[0010] 電壓測量儀器1mA工作電流經過節點A后分成四路：一路經過測量盤III，一 路經過測量盤IV，一路經過測量盤V，一路經過測量盤VI，四路電流匯合于節點B ;節 點A、節點B之間各支路電阻比：第六步進盤：第五步進盤：第四步進：第三步進盤= 1000 : 100 : 10 : 1，所以，流過節點A、節點B之間各支路電流比為：第六步進盤：第五步 進盤：第四步進：第三步進盤=1 : 10 : 100 : 1000,當兩個常閉觸點之間接有檢流計G 的雙刀雙擲開關K置在左邊時，電壓測量儀器1mA電流全部流過測量盤III上某一個電阻， 這個電阻在連接被測量"U x"的兩個測量端鈕間顯示的電壓值是0. llllmV，第三步進盤貢 獻的電壓值是IX KrW，第四步進盤貢獻的電壓值是IX l(T2mV，第五步進盤貢獻的電壓值 是1 X l(T3mV，，第六步進盤貢獻的電壓值是1 X l(T4mV,因此，第一步進盤每個步進是10mV, 第二步進盤每個步進是是lmV，第三步進盤每個步進是是0. lmV，第四步進盤每個步進是是 0. OlmV，第五步進盤每個步進是0. OOlmV，第六步進盤每個步進是是0. 1 μ V。
[0011] 電壓測量儀器工作電源要采用YJ49型高穩定度可調穩壓電源，可調電阻RP1、可調 電阻R P2、可調電阻RP3用于調節工作電流，可調電阻RP3全部調節范圍的電阻值大于可調電 阻R P2的一個步進值，可調電阻RP2全部調節范圍的電阻值大于可調電阻RP1的一個步進值， 只要把YJ49型高穩定度可調穩壓電源輸出電壓調節到2. 2?3V之間，就可以方便通過調 節可調電阻RP1、可調電阻RP2、可調電阻R P3把電壓測量儀器工作電流調節到標準狀態。
[0012] 電壓測量儀器的標準工作電流是這樣獲得：把100mV標準信號電壓按極性與電壓 測量儀器"u x "兩個測量端鈕連接，電壓測量儀器各步進盤總示值與標準信號電壓值相同， 雙刀雙擲開關K擲向左邊，調節可調電阻RP1、可調電阻R P2及可調電阻RP3，使檢流計G指零； 再將雙刀雙擲開關K擲向右邊，調節可調電阻R P4，使檢流計G指零，再重復一次后，把可調 電阻RP4鎖定，這時電壓測量儀器的工作電流就標準化，儀器使用時，先校對標準，要對讀數 盤進行讀數時，校對標準后再讀數。在標準回路中，為避免回路電流過大，采用200ΚΩ電阻 R。來限流，由于不飽和標準電池的電動勢是離散的，在1. 0188V?1. 0196V之間，標準化的 工作電流為10mA，因此調定電阻RN取101. 8 Ω，外加0?0. 2 Ω可鎖定的可調電阻RP4，可以 覆蓋標準電池電動勢的變化范圍。
【權利要求】
1. 一種電壓測量儀器，電壓測量儀器從調節范圍在2. 2?3V之間的外接工作電源E正 極端鈕經過由20只5Ω電阻串聯構成的可調電阻RP1、由21只0.25Ω電阻串聯構成的可 調電阻R P2、及調節范圍在0?0. 26Ω之間的可調電阻RP3、經過六個步進盤，到101.8Ω調 定電阻RN，再經過〇?〇. 2 Ω可鎖定滑動觸點的可調電阻RP4回到調節范圍在2. 2?3V之 間的外接工作電源E負極端鈕組成電壓測量儀器工作回路；從不飽和標準電池EN正極經過 兩個常閉觸點之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關K到101. 8 Ω調定電阻RN和調節范圍在 0?0. 2 Ω之間可鎖定滑動觸點的可調電阻RP4，再經過200K Ω電阻&到不飽和標準電池 EN負極組成電壓測量儀器標準回路；用于連接被測量"Ux"的兩個端鈕，正極端鈕經過六個 測量盤后，再經過兩個常閉觸點之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關K到負極端鈕組成電壓 測量儀器補償回路；其特征在于第一步進盤由有〇、1、2、……10共11個檔位的測量盤I與 有〇、1、2、……10共11個檔位的代換盤Γ組成，測量盤I與代換盤Γ上每兩個相鄰觸 點間焊接1Ω電阻一只，第二步進盤由有0、1、2、……10共11個檔位的測量盤II與有0、 1、2、……10共11個檔位的代換盤ΙΓ組成，測量盤II與代換盤ΙΓ上每兩個相鄰觸點 間焊接1Ω電阻一只，第三步進盤由有〇、1、2、……10共11個檔位的測量盤III與有0、 1、2、……10共11個檔位的代換盤IIΓ組成，測量盤III與代換盤IIΓ上每兩個相鄰 觸點間焊接0. 1111 Ω電阻一只，測量盤III的第"0"觸點為電路節點A，代換盤ΙΙΓ的第 "10"觸點為電路節點B，第四步進盤由有0、1、2、……10共11個檔位的測量盤IV與有0、 1、 2、……10共11個檔位的代換盤IV'組成，第五步進盤由有0、1、2、……10共11個檔 位的測量盤V與有0、1、2、……10共11個檔位的代換盤f組成，第六步進盤由有0、1、 2、 ……10共11個檔位的測量盤VI與有0、1、2、……10共11個檔位的代換盤VI'組成， 第四步進盤中測量盤IV與代換盤IV'上的各個觸點，第五步進盤中測量盤V與代換盤V' 上的各個觸點，第五步進盤中測量盤V與代換盤V'上的各個觸點，第六步進盤中測量盤VI 與代換盤vr上的各個觸點，與第三步進盤中測量盤III與代換盤ΙΙΓ對應觸點連接，第 三步進盤測量盤III的金屬接觸環與代換盤IIΓ的金屬接觸環間用998. 89 Ω的電阻札連 接，第四步進盤測量盤IV的金屬接觸環與代換盤IV'的金屬接觸環間用9999Ω的電阻R2 連接，第五步進盤測量盤V的金屬接觸環與代換盤V'的金屬接觸環間用100ΚΩ的電阻R3 連接，第六步進盤測量盤VI的金屬接觸環與代換盤VI'的金屬接觸環間用1000ΚΩ的電阻 r4連接，每個步進盤測量盤上的電刷與代換盤上的電刷轉動時同步，測量盤III的第"0"觸 點即節點A連接測量盤II的第"0"觸點，測量盤II的金屬接觸環連接測量盤I的金屬接 觸環，代換盤ΙΙΓ的第"10"觸點即節點B連接代換盤ΙΓ的第"10"觸點，代換盤ΙΓ的 金屬接觸環經過79. 91 Ω的電阻R5連接代換盤Γ的金屬接觸環，測量盤I的第"10"觸點 通過100 Ω電阻R6連接代換盤Γ的第"0"觸點，代換盤Γ的第"10"觸點連接101.8 Ω 調定電阻RN高電位端，測量盤I的第"〇"觸點連接可調電阻RP3低電位端，用于連接被測量 "U x"的兩個測量端鈕，正極端鈕與測量盤I的第"0"觸點連接，負極端鈕經過兩個常閉觸點 之間接有檢流計G的雙刀雙擲開關K后與測量盤III的第"10"觸點連接。
【文檔編號】G01R17/20GK104101758SQ201410363542
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】袁樂香, 駱孝峰 申請人:富陽興遠儀器儀表經營部